Etude fonctionnelle du site HS-40 impliqué dans la régulation de l'expression des gènes de globine α humains

Functional study of the hs-40 site which is implicated in the regulation of the -globin gene expression

• Auteur / Autrice : Sandrine Sabatier
• Direction : Jacqueline Godet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Génétique moléculaire
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jacqueline Godet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hémoglobine

Différenciation cellulaire

Recombinaison génétique

Régulation génétique

Résumé

L'hemoglobine, composant essentiel des erythrocytes, est constituee de deux chaines proteiques de type et de deux chaines de type. Les genes codant pour ces proteines sont regroupes en deux complexes localises respectivement sur les chromosomes humains 16 et 11. Les genes de globine ont la caracteristique d'etre exprimes dans les cellules de la lignee erythroide et a un stade precis au cours du developpement. Ainsi, on distingue au sein de ces deux complexes, des genes dont l'expression est de type embryonnaire, foetal ou encore adulte. Cette expression speficique d'un stade et d'un tissu a fait l'objet de nombreuses etudes qui se sont attachees, pour la plupart, a mettre en evidence les elements regulateurs et les mecanismes impliques dans la regulation de ces genes de globine. L'expression des genes et -humains, au cours de la differenciation erythroide, s'avere donc etre regulee par un ensemble de sequences situees soit a proximite des genes, soit en amont par l'intermediaire d'une sequence particuliere appelee lcr (pour locus control region), qui a ete bien definie dans le cas du complexe. Ces sequences jouent un role dans l'expression des genes de globine grace a l'utilisation de facteurs de transcription transactivateurs ou transrepresseurs. Notre travail a porte sur l'etude d'une region paraissant etre impliquee dans l'activation des genes de globine -humains lors de la differenciation des cellules, dans la lignee erythroide. Cette region localisee a 40 kb en amont du complexe et appelee hs-40, a, en effet, ete decrite comme etant capable d'activer les genes qui lui sont associes lors d'experiences realisees en transfection ou en transgenie. Afin de preserver autant que possible l'environnement chromatinien naturel du complexe , nous avons choisi d'etudier la region hs-40, par recombinaison homologue, dans une lignee erythroleucemique murine (mel) comportant un unique exemplaire du chromosome 16 humain. - dans un premier temps, nous avons remplace la sequence hs-40 par le gene de selection neo que nous avons elimine, par la suite, a l'aide d'une strategie originale. Ce travail nous a conduit a montrer que l'element hs-40 est l'element majeur responsable de l'activation transcriptionnelle des genes de globine au cours de la differenciation erythroide. Cette region n'apparait pas etre impliquee dans l'expression basale des genes , ni d'ailleurs dans l'expression constitutive du gene ubiquiste au sein duquel elle est contenue. Par ailleurs, l'element hs-40 ne semble pas avoir d'influence sur la chromatine environnante, puisque les nombreux sites hypersensibles a la dnase i, presents dans la region, le sont toujours en son absence. - dans un second temps, nous avons insere une unite transcriptionnellement active entre la region hs-40 et les genes de globine , afin d'etudier l'eventuelle existence d'une competition, montree dans le cas du complexe , et qui aurait lieu entre les differents promoteurs actifs du complexe pour interagir avec la region lcr. Apres la tentative, non reussie, de remplacement du gene embryonnaire 2, eteint dans notre lignee, par un gene actif, nous avons finalement insere le gene neo en 3' de l'element hs-40. La presence de ce gene de selection, au sein du complexe, a entraine une tres forte reduction de l'activation transcriptionnelle des genes au cours de la differenciation. Toutefois, le mecanisme responsable de cette competition, qui semble favoriser l'expression des genes les plus proches de la lcr, reste a elucider.